建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 建筑资讯 Building Information 第45卷第 16期 2018年8月
冷 却 塔 免 费 供 冷 系 统 在 天 津 地 区 的 应 用 案 例
张 文 生
(天 津 市港城投 资控 股 集 团有 限公 司 ，天津 300270)
[摘 要]结合天津商业项目的工程案例，从冷却塔免费供冷系统的设计和运行管理两方面进行 了分析 ；对过渡季和冬季采
取不同的运行方式进行 了经济性比较。
[关键词 ]冷却塔免费供冷 ；冷却塔出水温度 ；冷却塔防冻
[中图分类号 ]Tu831 [文献标志码 ]A [文章编号 ]1001—523X (2018)164)007--01
A pplication of Cooling Tower Free Cooling System in Tianjin G rea
Zhang Wen—sheng
[Abstract]This paper is combined with a commercial building in Tianjin．Two aspects are summarized and analyzed from the design and operation management of free-cooling system by cooling tower．The economic comparison of the different operating modes
betweenthetransition seasonandthewinteris carriedout．
[Keywords]free-cooling by cooling tower；exit temperature of cooling water；antifreeze measures of cooling tower
1 冷却塔免费供冷系统概述
冷却塔免费供冷系统指在常规空调冷却水系统基础上增
设管路及设备，当室外湿球温度低于设定值时，关闭制冷机组，
以流经冷却塔的循环冷却水直接或间接向空调系统供冷，从
而达到节能的目的。
2 工程概况
本工程案例为天津市区某商业建筑，主体7层，建筑高度
约50m，建筑面积约 100000m2，空调冷热源为直燃机制冷换
热机房设置在地下1层。项 目内区面积较大，且按商管公司提
供 的预期招租商铺 的性质分析，其内区负荷较大为常年冷负
荷，因此在空调设计中设计了间接式冷却塔供冷系统。本工
程冷却塔与冷机为一机对一塔，冷却水侧采用母管制，冷却
塔供冷工况开启 1台冷却塔，设计换热量3 600kW，一次侧供
回水温度7．5／10℃，二次侧供回水温度9／14℃。冷却塔供冷循
环泵单独设置。
2．1 实际运行工况
根据实际招租情况，实际的内区供冷负荷测算如下 ：各
层 内区总面积约62000m2，单位面积冷指标按按50w／m2计
算。总空调负荷约为3 100kW。冷却塔供冷系统的运行时间自
11月初至次年3月下旬，共约5个月。系统夏季空调供回水温
度为6／13℃。由于内区冷负荷指标不高，经校核末端设备不
同工况下的制冷能力，采用 9／14℃供 回水温度可满足过渡季
设计工况的供冷需求。结合 《中国建筑热环境分析专用气象
数据集》，对天津市 自11月15日至次年 3月15日的逐时气象
参数进行分析，统计得出了5个月的干球温度、含湿量的平均
值，并求得湿球温度。由此可知，按冷幅平均为5℃计算，冷
却塔出水温度也可达到约7℃，7℃的出水温度完全可满足换
热要求。基于上述测算，该项 目实际运行中开启一台冷却塔
及其对应的冷却塔供冷循环泵，从实际效果看，空调冷水供
回水温度也相对稳定，在7-8℃之间。冷却塔的逐时供回水温
度平均值随时间变化不大，且温差较为恒定，可达到设计要求，
经过换热器后，为空调系统提供约9℃的空调水，空调水运行
状况良好。
2．2 冷却塔的防冻
采用电伴热方式解决系统防冻，主要的技术措施如下。(1)
冷却水管加装电伴热线，集水槽设置电加热系统。(2)供、回
水管分设温度控制单元。(3)供、回水总管间增设旁通管和
收稿日期 ；2018--04-02
作者简介 ：张文生 (1967一)，男，
方向为暖通专业节能。
电动阀。实际运行过程中也曾出现了冷却塔外壁结冰的现象，
采用了打开旁通 阀进行内循环，待冷却水温度适宜时再行采
取融冰的方式，运行效果良好。
2．3 几种运行方式的经济性比较
不同运行方式在过渡季和冬季时，主要设备的启停情况
见表3。由表4可知，相对于常规运行方式一，采用加防冻液
的冷却塔供冷模式其初投资和运行费用均呈现增加趋势，而
采用带有 电伴热 的冷却塔供冷模式虽初投资增加较多，但因
其运行费用较低，所以投资回收期较短，对于本工程，约为 1年。
表3 aM方式下主要设备开启情况
开启制冷机+ 冷却塔供冷 冷却塔供冷 冷却塔 (加防冻液) (电伴热)
制冷机 开启 不开启 不开启
冷却塔 开启 开启 开启
冷水循环泵 开启 开启 开启
冷却水循环泵 开启 开启 开启
电加热 不开启 不开启 开启
备注 加防冻液
注： (】)受系统所限，常年负荷制冷机未单独设置冷却塔 (2)冷却塔供冷 系统运行时，为保证换热效率，开启的冷水泵为冷水循环泵1。
表4 3种方式经济型比较
开启制冷机+ 冷却塔供冷 冷却塔供冷 冷却塔 (加防冻液) (电伴热)
输入功率／kW Ⅳ}50 Ⅳ Ⅳ+16
运行电费／万元 y+14．4 y F 2_3
初投资／万元 -+6 X_+l0
综合运行费用／
冷却塔免费供冷系统在天津地区的应用案例（论文）.pdf
